JP2017099046A - Rotary electric machine and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine and a method for manufacturing the same.
従来、回転電機として、例えば以下に示す特許文献1に開示されている永久磁石併用同期回転電機がある。 Conventionally, as a rotating electrical machine, for example, there is a synchronous rotating electrical machine combined with a permanent magnet disclosed in Patent Document 1 shown below.
この永久磁石併用同期回転電機は、第1回転子コアと、第2回転子コアと、第3回転子コアとを備えている。第1回転子コアは、径方向に突出するとともに軸方向に突出する突出部を備えている。第2回転子コアは、径方向に突出するとともに軸方向に突出する、第1回転子コアと同数の突出部を備えている。第2回転子コアは、第1回転子コアに対して互いに突出部が周方向に交互になるように配置されている。第3回転子コアは、第1回転子コアの突出部及び第2回転子コアの突出部の外周面に接触して外周面を保持する円環状の外周面保持部を備えている。 This permanent magnet combined synchronous rotating electrical machine includes a first rotor core, a second rotor core, and a third rotor core. The first rotor core includes a protrusion that protrudes in the radial direction and protrudes in the axial direction. The second rotor core includes the same number of protrusions as the first rotor core, protruding in the radial direction and protruding in the axial direction. The second rotor core is disposed such that the protrusions are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the first rotor core. The third rotor core includes an annular outer peripheral surface holding portion that contacts the outer peripheral surface of the first rotor core and the outer peripheral surface of the second rotor core and holds the outer peripheral surface.
第1〜第3回転子コアが回転すると、突出部に遠心力が加わる。しかし、突出部の外周面は、円環状の外周面保持部によって保持されている。そのため、第1〜第3回転子コアが回転しても突出部が径方向外側に変形するような事態を抑えることができる。 When the first to third rotor cores rotate, centrifugal force is applied to the protrusions. However, the outer peripheral surface of the protrusion is held by an annular outer peripheral surface holding portion. Therefore, even if the first to third rotor cores rotate, it is possible to suppress a situation in which the protruding portion is deformed radially outward.
ところで、第1〜第3回転子コアの回転数がさらに上昇した場合、遠心力が増加する。その結果、外周面保持部がその遠心力に耐えられなくなり、突出部が径方向外側に変形してしまう可能性がある。これに対し、外周面保持部の径方向寸法を大きくして遠心力に対する強度を向上させる方法が考えられる。しかし、外周面保持部の径方向寸法を大きくした場合、永久磁石併用同期回転電機自体の径方向寸法が大きくなってしまう。また、磁気的特性が変化してしまう。その結果、回転電機として特性も変化してしまう。 By the way, when the rotation speed of the first to third rotor cores further increases, the centrifugal force increases. As a result, the outer peripheral surface holding portion cannot withstand the centrifugal force, and the protruding portion may be deformed radially outward. On the other hand, a method for increasing the radial dimension of the outer peripheral surface holding portion to improve the strength against centrifugal force is conceivable. However, when the radial dimension of the outer peripheral surface holding portion is increased, the radial dimension of the permanent magnet combined synchronous rotating electric machine itself is increased. In addition, the magnetic characteristics change. As a result, the characteristics of the rotating electrical machine also change.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、径方向寸法を大きくすることなく、遠心力に対する第3回転子コアの強度を向上させることができる回転電機及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a rotating electrical machine capable of improving the strength of the third rotor core against centrifugal force without increasing the radial dimension, and a method for manufacturing the same. The purpose is to do.
上記目的を達成するためになされた第1の発明は、固定子巻線が設けられる固定子コアと、径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を複数有する第1回転子コアと、径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を第1回転子コアと同数有し、第1回転子コアに対して互いに突出部が周方向に交互になるように配置される第2回転子コアと、第1回転子コアの突出部及び第2回転子コアの突出部の外周面に接触して外周面を保持する環状の外周面保持部と、周方向に隣接する第1回転子コアの突出部と第2回転子コアの突出部の間に外周面保持部と一体的に設けられ、第1回転子コアの突出部の側面と第2回転子コアの突出部の側面に接触して側面を保持する側面保持部と、第1回転子コアの軸方向突出部及び第2回転子コアの軸方向突出部の径方向内側において、軸方向の少なくともいずれかに、周方向に隣接する側面保持部を連結する連結部とを有する第3回転子コアと、電流が流れることで第1回転子コア及び第2回転子コアに磁極を形成するための磁束を発生する界磁巻線と、を有する。 A first invention made to achieve the above object is a stator core provided with a stator winding, a radial protrusion protruding radially outward, a radial protrusion provided in an axial direction. A first rotor core having a plurality of protrusions each including an axial protrusion that protrudes, a radial protrusion protruding radially outward, and an axial protrusion provided in the radial protrusion and protruding in the axial direction A second rotor core having the same number of protrusions as the first rotor core, the protrusions being alternately arranged in the circumferential direction with respect to the first rotor core; An annular outer peripheral surface holding portion that contacts the outer peripheral surfaces of the protruding portion of the rotor core and the protruding portion of the second rotor core and holds the outer peripheral surface, a protruding portion of the first rotor core adjacent to the circumferential direction, and the first Provided integrally with the outer peripheral surface holding portion between the two rotor core protrusions, and on the side of the first rotor core protrusion A side surface holding portion that contacts and holds the side surface of the protruding portion of the second rotor core, and a radially inner side of the axially protruding portion of the first rotor core and the axially protruding portion of the second rotor core. A magnetic pole on the first rotor core and the second rotor core when a current flows, and a third rotor core having a connecting portion that connects side surface holding portions adjacent in the circumferential direction to at least one of the axial directions And a field winding for generating a magnetic flux for forming.
この構成によれば、第3回転子コアは、軸方向突出部の径方向内側において、周方向に隣接する側面保持部を連結する連結部を有している。そのため、径方向寸法を大きくすることなく、遠心力に対する第3回転子コアの強度を向上させることができる。 According to this structure, the 3rd rotor core has a connection part which connects the side surface holding part adjacent to the circumferential direction in the radial inside of an axial direction protrusion part. Therefore, the strength of the third rotor core against centrifugal force can be improved without increasing the radial dimension.
上記目的を達成するためになされた第2の発明は、回転電機の製造方法であって、回転電機は、固定子巻線が設けられる固定子コアと、径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を複数有する第1回転子コアと、径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を第1回転子コアと同数有し、第1回転子コアに対して互いに突出部が周方向に交互になるように配置される第2回転子コアと、第1回転子コアの突出部及び第2回転子コアの突出部の外周面に接触して外周面を保持する環状の外周面保持部と、周方向に隣接する第1回転子コアの突出部と第2回転子コアの突出部の間に外周面保持部と一体的に設けられ、第1回転子コアの突出部の側面と第2回転子コアの突出部の側面に接触して側面を保持する側面保持部と、第1回転子コアの軸方向突出部及び第2回転子コアの軸方向突出部の径方向内側において、軸方向の少なくともいずれかに、周方向に隣接する側面保持部を連結する連結部とを有する第3回転子コアと、電流が流れることで第1回転子コア及び第2回転子コアに磁極を形成するための磁束を発生する界磁巻線と、を有し、第3回転子コアは、外周面保持部と、側面保持部と、周方向に隣接して設けられることがないように形成された連結部とを有する1種類の電磁鋼板を、第1回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部、並びに、第2回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部に応じて周方向に位置をずらし板厚方向に積層して構成される。 A second invention made to achieve the above object is a method of manufacturing a rotating electrical machine, wherein the rotating electrical machine includes a stator core provided with a stator winding and a radially projecting portion projecting radially outward. A first rotor core having a plurality of protrusions provided on the radial protrusions and having axial protrusions protruding in the axial direction; a radial protrusion protruding radially outward; and a radial protrusion The first rotor core has the same number of protrusions as the first rotor core, and the protrusions are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the first rotor core. A second rotor core disposed on the outer periphery, an annular outer peripheral surface holding portion that contacts the outer peripheral surface of the first rotor core and the outer peripheral surface of the second rotor core protrusion, and holds the outer peripheral surface; Between the protrusion of the first rotor core and the protrusion of the second rotor core adjacent to each other Provided on the side surface of the first rotor core and the side surface of the second rotor core projecting portion, the side surface holding portion for holding the side surface, the axially projecting portion of the first rotor core and the first A current flows through the third rotor core having a connecting portion that connects the side surface holding portions adjacent in the circumferential direction to at least one of the axial directions on the radially inner side of the axially protruding portion of the two rotor core. And a field winding for generating magnetic flux for forming magnetic poles in the first rotor core and the second rotor core, and the third rotor core includes an outer peripheral surface holding portion, a side surface holding portion, A magnetic steel plate having a connecting portion formed so as not to be provided adjacent to the circumferential direction is used as a radial protrusion and an axial protrusion of the first rotor core, and a second rotation. Thickness is shifted in the circumferential direction according to the radial projection and axial projection of the child core Formed by stacking in.
この方法によれば、軸方向突出部の径方向内側において、周方向に隣接する側面保持部を連結する連結部を有する第3回転子コアを1種類の電磁鋼板を積層して製造する。そのため、径方向寸法を大きくすることなく、遠心力に対する第3回転子コアの強度を向上させることができる。しかも、コストを抑え第3回転子コアを製造することができる。 According to this method, the third rotor core having the connecting portion that connects the side surface holding portions adjacent in the circumferential direction on the radially inner side of the axial protruding portion is manufactured by laminating one type of electromagnetic steel plate. Therefore, the strength of the third rotor core against centrifugal force can be improved without increasing the radial dimension. In addition, the third rotor core can be manufactured with reduced cost.
(第1実施形態)
まず、図1〜図13を参照して回転電機の構成について説明する。
(First embodiment)
First, the configuration of the rotating electrical machine will be described with reference to FIGS.
図1に示す回転電機1は、電力を供給されることでトルクを発生する機器である。回転電機1は、固定子コア10と、固定子巻線11と、第1回転子コア12と、第2回転子コア13と、第3回転子コア14と、界磁巻線15と、シャフト16とを備えている。
A rotating electrical machine 1 shown in FIG. 1 is a device that generates torque when supplied with electric power. The rotating electrical machine 1 includes a
固定子コア10は、磁路の一部を構成するとともに、固定子巻線11を保持する磁性材からなる円環状の部材である。具体的には、図2に示すように、電磁鋼板を板厚方向に積層した積層体からなる部材である。
The
図1に示す固定子巻線11は、電流が流れることで磁束を発生する部材である。図2に示すように、固定子巻線11は、固定子コア10に保持されている。
The stator winding 11 shown in FIG. 1 is a member that generates a magnetic flux when a current flows. As shown in FIG. 2, the stator winding 11 is held by the
図1に示す第1回転子コア12は、磁路の一部を構成し、界磁巻線15に電流が流れることで磁極が形成される磁性材からなる部材である。具体的には、鉄によって一体的に構成される部材である。図3に示すように、第1回転子コア12は、底部120と、突出部121とを備えている。
The
底部120は、シャフト16に固定される略円板状の部位である。具体的には、周方向に等間隔に6つの歯部120aを有する歯車状の部位である。底部120は、シャフト16が固定される、軸方向に貫通する孔部120bを備えている。
The
突出部121は、底部120の外周面から径方向外側に突出するとともに軸方向に突出し、界磁巻線15に電流が流れることで磁極が形成される部位である。ここで、径方向とは、軸方向と直交する方向のことである。突出部121は、径方向突出部121aと、軸方向突出部121bとを備えている。
The protruding
径方向突出部121aは、歯部120aの外周面から径方向外側に突出する部位である。
The
軸方向突出部121bは、径方向突出部121aに設けられ、軸方向に突出する部位である。具体的には、径方向突出部121aの一端面から同一の軸方向に突出する部位である。
The
図1に示す第2回転子コア13は、磁路の一部を構成し、界磁巻線15に電流が流れることで、第1回転子コア12とは異なる極性の磁極が形成される磁性材からなる部材である。具体的には、鉄によって一体的に構成される部材である。図4に示すように、第2回転子コア13は、底部130と、突出部131とを備えている。
The
底部130は、シャフト16に固定される略円板状の部位である。具体的には、周方向に等間隔に6つの歯部130aを有する歯車状の部位である。底部130は、シャフト16が固定される、軸方向に貫通する孔部130bを備えている。
The
突出部131は、底部130の外周面から径方向外側に突出するとともに軸方向に突出し、界磁巻線15に電流が流れることで、第1回転子コア12の突出部121とは異なる極性の磁極が形成される部位である。突出部131は、径方向突出部131aと、軸方向突出部131bとを備えている。
The
径方向突出部131aは、歯部130aの外周面から径方向外側に突出する部位である。
The
軸方向突出部131bは、径方向突出部131aに設けられ、軸方向に突出する部位である。具体的には、径方向突出部131aの一端面から同一の軸方向に突出する部位である。
The
第2回転子コア13は、図3に示す第1回転子コア12と同一形状である。後述するように、第2回転子コア13は、図3に示す第1回転子コア12に対して互いに突出部121、131が周方向に交互になるように配置されている。
The
図1に示す第3回転子コア14は、磁路の一部を構成する磁性材からなる略円環状の部材である。具体的には、図5に示すように、電磁鋼板を板厚方向に積層した積層体からなる部材である。第3回転子コア14は、外周面保持部140と、側面保持部141と、溝部142と、連結部143とを備えている。
The
図1に示すように、外周面保持部140は、突出部121、131の外周面に接触して、これらの外周面を保持する円環状の部位である。
As shown in FIG. 1, the outer peripheral
側面保持部141は、突出部121、131が周方向に交互になるように配置された状態で、周方向に隣接する突出部121、131の間において、突出部121、131の側面に接触してこれらの側面を保持する部位である。側面保持部141は、周方向に隣接する突出部121、131の間に外周面保持部140と一体的に設けられている。
The side
溝部142は、外周面保持部140に一体的に設けられている側面保持部141に形成される、径方向内側に開口し、軸方向に延びる部位である。
The
連結部143は、突出部121、131が周方向に交互になるように配置された状態で、軸方向突出部121b、131bの径方向内側において、周方向に隣接する側面保持部141を連結する部位である。連結部143は、軸方向突出部121b、131bの軸方向の全領域で周方向に隣接する側面保持部141を連結し、内周面に接触して内周面を保持するように設けられている。
The connecting
第3回転子コア14は、図6〜図8に示す電磁鋼板14A〜14Cを板厚方向に積層した積層体によって構成されている。電磁鋼板14A〜14Cは、外周面保持部140と、側面保持部141と、溝部142と、連結部143とを備えている。
The
図6に示すように、電磁鋼板14Aは、連結部143が周方向に1つ置きに設けられている。図7に示すように、電磁鋼板14Bは、連結部143が周方向に連続して隣接した状態で設けられている。図8に示すように、電磁鋼板14Cは、連結部143が電磁鋼板14Aの連結部143と周方向に交互になるように、周方向に1つ置きに設けられている。電磁鋼板14Cは、電磁鋼板14Aと同一形状のものであり、連結部143が電磁鋼板14Aの連結部143と周方向に交互になるように、周方向に位置をずらしたものである。
As shown in FIG. 6, the
図5に示す第3回転子コア14の領域F1は、電磁鋼板14Aを板厚方向に積層して構成されている。領域F2は、電磁鋼板14Bを板厚方向に積層して構成されている。領域F3は、電磁鋼板14Cを板厚方向に積層して構成されている。つまり、第3回転子コア14は、実質的に形状の異なる2種類の電磁鋼板を積層して構成されている。
The region F1 of the
図1に示す界磁巻線15は、図9に示すように、電流が流れることで第1回転子コア12及び第2回転子コア13に磁極を形成するための磁束を発生する円環状の部材である。界磁巻線15は、第1回転子コア12と第2回転子コア13の間に、挟み込まれるように配置されている。
As shown in FIG. 9, the field winding 15 shown in FIG. 1 has an annular shape that generates a magnetic flux for forming magnetic poles in the
シャフト16は、第1回転子コア12及び第2回転子コア13を固定する金属からなる円柱状の部材である。
The
図10に示すように、第1回転子コア12は、第3回転子コア14の一端側から、突出部121の外周面が外周面保持部140に接触するとともに、突出部121の側面が側面保持部141に接触するように第3回転子コア14に組付けられる。第2回転子コア13は、突出部131が突出部121と周方向に交互になるようにした状態で、第3回転子コア14の他端側から、突出部131の外周面が外周面保持部140に接触するとともに、突出部131の側面が側面保持部141に接触するように第3回転子コア14に組付けられる。界磁巻線15は、第1回転子コア12と第2回転子コア13の間に配置された状態で、第1回転子コア12及び第2回転子コア13とともに第3回転子コア14に組付けられる。そして、第1回転子コア12の孔部120b及び第2回転子コア13の孔部130bにシャフト16が固定される。
As shown in FIG. 10, the
その結果、図11に示すように、第1回転子コア12と第2回転子コア13の間に界磁巻線15が配置された状態で、第1回転子コア12の突出部121と第2回転子コア13の突出部131が周方向に交互に配置される。そして、図12及び図13に示すように、突出部121、131の外周面が外周面保持部140によって保持されるとともに、突出部121、131の側面が側面保持部141によって保持される。さらに、一部図示省略されているが、軸方向突出部121b、131bの径方向内側に、これらの内周面に接触した状態で連結部143が設けられ、連結部143によって軸方向突出部121b、131bが保持される。
As a result, as shown in FIG. 11, with the field winding 15 disposed between the
図1に示すように、界磁巻線15が配置された状態で第3回転子コア14に組付けられシャフト16に固定された第1回転子コア12及び第2回転子コア13は、第3回転子コア14の外周面を、間隔をあけて固定子コア10の内周面と対向させた状態で回転可能に設けられている。
As shown in FIG. 1, the
次に、図1を参照して第1実施形態の回転電機の動作について説明する。 Next, the operation of the rotating electrical machine of the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1において、図示されていないスリップリング等を介して界磁巻線15に直流電流が供給されると、第1回転子コア12の突出部121と、第2回転子コア13の突出部131に、それぞれ異なる極性の磁極が形成される。突出部121、131に形成された磁極の発生する磁束は、第3回転子コア14を介して固定子コア10に流れる。この状態で固定子巻線11に交流電流が供給されると、突出部121、131に形成された磁極の発生する磁束と固定子巻線11に流れる電流が鎖交し、界磁巻線15が配置された状態で第3回転子コア14に組付けられた第1回転子コア12及び第2回転子コア13に、トルクが発生する。
In FIG. 1, when a direct current is supplied to the field winding 15 via a slip ring or the like (not shown), the protruding
次に、第1実施形態の回転電機の効果について説明する。 Next, the effect of the rotating electrical machine of the first embodiment will be described.
第1実施形態によれば、第3回転子コア14は、連結部143を備えている。連結部143は、軸方向突出部121b、131bの径方向内側において、周方向に隣接する側面保持部141を連結する部位である。そのため、径方向寸法を大きくすることなく、遠心力に対する第3回転子コア14の強度を向上させることができる。
According to the first embodiment, the
第1実施形態によれば、第3回転子コア14は、溝部142を備えている。溝部142は、外周面保持部140に一体的に設けられている側面保持部141に形成される、径方向内側に開口し、軸方向に延びる部位である。径方向内側に開口しているため、磁極が形成される突出部121、131の間における、径方向内側での磁束の漏れを抑えることができる。そのため、回転電機1の特性の低下を抑えることができる。
According to the first embodiment, the
第1実施形態によれば、第3回転子コア14は、電磁鋼板を板厚方向に積層した積層体からなる部材である。そのため、渦電流損を抑えることができる。
According to 1st Embodiment, the
第1実施形態によれば、連結部143は、軸方向突出部121b、131bの内周面に接触して内周面を保持するように設けられている。そのため、回転に伴う軸方向突出部121b、131bの変形をより確実に抑えることができる。
According to 1st Embodiment, the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の回転電機について説明する。第2実施形態の回転電機は、第1実施形態の回転電機が溝部に何も設けられていないのに対して、溝部に永久磁石を設けるようにしたものである。
(Second Embodiment)
Next, the rotary electric machine of 2nd Embodiment is demonstrated. In the rotating electrical machine of the second embodiment, the rotating electrical machine of the first embodiment is not provided with anything in the groove portion, whereas a permanent magnet is provided in the groove portion.
第2実施形態の回転電機は、永久磁石を除いて第1実施形態の回転電機と同一構成である。そのため、永久磁石以外は、必要がある場合を除いて説明を省略する。まず、図14を参照して第2実施形態の回転電機の構成について説明する。 The rotating electrical machine of the second embodiment has the same configuration as the rotating electrical machine of the first embodiment except for the permanent magnet. Therefore, the description other than the permanent magnet is omitted unless necessary. First, the configuration of the rotating electrical machine of the second embodiment will be described with reference to FIG.
図14に示すように、回転電機2は、第1回転子コア22と、第2回転子コア23と、第3回転子コア24と、永久磁石27とを備えている。
As shown in FIG. 14, the rotating
第1回転子コア22、第2回転子コア23及び第3回転子コア24は、第1実施形態の第1回転子コア12、第2回転子コア13及び第3回転子コア14と同一のものであり、同様に構成されている。
The
永久磁石27は、磁束を発生する矩形板状の部材である。永久磁石27は、板厚方向に背向する面に、N極とS極が形成されている。永久磁石27は、周方向に同一磁極が対向するようにして第3回転子コア24の溝部242に挿入され固定されている。
The
永久磁石27によって固定子コアに供給される磁束が第1実施形態の回転電機1とは異なるが、それ以外は、動作も含め第1実施形態の回転電機と同一である。そのため、第2実施形態の回転電機の動作についての説明は省略する。次に、第2実施形態の回転電機の効果について説明する。
The magnetic flux supplied to the stator core by the
第2実施形態によれば、第1実施形態と同一構成を有することにより、その同一構成に対応した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the second embodiment, by having the same configuration as that of the first embodiment, the same effect as that of the first embodiment corresponding to the same configuration can be obtained.
第2実施形態によれば、回転電機2は、溝部242に永久磁石27を有している。そのため、第1実施形態のように、溝部に永久磁石を有していない場合に比べ、回転電機2の特性を向上させることができる。
According to the second embodiment, the rotating
(第3実施形態)
次に、第3実施形態の回転電機について説明する。第3実施形態の回転電機は、第1実施形態の回転電機が2種類の電磁鋼板によって第3回転子コアを構成しているのに対して、1種類の電磁鋼板によって第3回転子コアを構成するようにしたものである。
(Third embodiment)
Next, the rotary electric machine of 3rd Embodiment is demonstrated. In the rotating electrical machine of the third embodiment, the rotating electrical machine of the first embodiment configures the third rotor core by two types of electromagnetic steel plates, while the third rotor core is configured by one type of electromagnetic steel plates. It is configured.
第3実施形態の回転電機は、第3回転子コアを除いて第1実施形態の回転電機と同一構成である。そのため、第3回転子コア以外は、必要がある場合を除いて説明を省略する。まず、図15〜図17を参照して第3実施形態の回転電機の構成について説明する。 The rotating electrical machine of the third embodiment has the same configuration as the rotating electrical machine of the first embodiment except for the third rotor core. Therefore, the description other than the third rotor core is omitted unless necessary. First, the configuration of the rotating electrical machine of the third embodiment will be described with reference to FIGS.
図15に示す第3回転子コア34は、図16及び図17に示す電磁鋼板34A、34Bを板厚方向に積層した積層体によって構成されている。電磁鋼板34A、34Bは、外周面保持部340と、側面保持部341と、溝部342と、連結部343とを備えている。
The
図16に示すように、電磁鋼板34Aは、連結部343が周方向に1つ置きに設けられている。図17に示すように、電磁鋼板34Bは、連結部343が電磁鋼板34Aの連結部343と周方向に交互になるように、周方向に1つ置きに設けられている。電磁鋼板34Bは、電磁鋼板34Aと同一形状のものであり、連結部343が電磁鋼板34Aの連結部343と周方向に交互になるように、周方向に位置をずらしたものである。
As shown in FIG. 16, the
図15に示す第3回転子コア34の領域F1は、電磁鋼板34Aを板厚方向に積層して構成されている。領域F2は、電磁鋼板34Bと電磁鋼板34Aを、この順番で板厚方向に交互に積層して構成されている。領域F3は、電磁鋼板34Bを板厚方向に積層して構成されている。つまり、第3回転子コア34は、実質的に同一形状の1種類の電磁鋼板を第1回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部、並びに、第2回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部に応じて周方向に位置をずらし、板厚方向に積層して構成されている。その結果、軸方向突出部321b、331bの径方向内側において、連結部343が軸方向に連続して設けられている部分と、軸方向に電磁鋼板1枚置きに設けられている部分とが形成される。
The region F1 of the
第3実施形態の回転電機の動作は、第1実施形態の回転電機同一であるため説明を省略する。次に、第3実施形態の回転電機の効果について説明する。 Since the operation of the rotating electrical machine of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Next, the effect of the rotating electrical machine of the third embodiment will be described.
第3実施形態によれば、第1実施形態と同一構成を有することにより、その同一構成に対応した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the third embodiment, by having the same configuration as that of the first embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the first embodiment corresponding to the same configuration.
第3実施形態によれば、第3回転子コア34は、外周面保持部340と、側面保持部341と、周方向に隣接して設けられることがないように形成された連結部343とを有する実質的に同一形状の1種類の電磁鋼板を、第1回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部、並びに、第2回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部に応じて周方向に位置をずらし板厚方向に積層して構成されている。そのため、径方向寸法を大きくすることなく、遠心力に対する第3回転子コア34の強度を向上させることができる。しかも、コストを抑え第3回転子コア34を製造することができる。
According to the third embodiment, the
第3実施形態によれば、電磁鋼板34A、34Bは、実質的に同一形状であり、連結部343は、周方向に1つ置きに設けられている。そのため、1つ置きに設けられていない場合に比べ、軸方向突出部の径方向内側において、軸方向により多くの連結部を設けることができる。従って、1種類の電磁鋼板によって第3回転子コア34を構成する場合において、遠心力に対する第3回転子コア34の強度をより向上させることができる。
According to the third embodiment, the
なお、第3実施形態では、電磁鋼板34A、34Bの連結部343が周方向に1つ置きに設けられている例を挙げているが、これに限られるものではない。連結部は、周方向に隣接して設けられることがないように形成されていればよい。この場合、周方向への位置のずらし方を調整することによって、軸方向突出部の径方向内側において、軸方向の少なくともいずれかに連結部を設けることができる。
In the third embodiment, an example in which every other connecting
第3実施形態では、軸方向突出部321b、331bの径方向内側において、連結部343が軸方向に連続して設けられている部分と、軸方向に電磁鋼板1枚置きに設けられている部分とを有する例を挙げているが、これに限られるものではない。連結部343は、軸方向突出部321b、331bの径方向内側において、軸方向の少なくともいずれに設けられていればよい。
In the third embodiment, on the radially inner side of the axial projecting portions 321b and 331b, a portion where the connecting
(第4実施形態)
次に、第4実施形態の回転電機について説明する。第4実施形態の回転電機は、第1実施形態の回転電機が第1回転子コアと第2回転子コアの間に界磁巻線を設けているのに対して、第1回転子コアの底部及び第2回転子コアの底部に対向して界磁巻線を設けるようにしたものである。
(Fourth embodiment)
Next, the rotary electric machine of 4th Embodiment is demonstrated. In the rotating electrical machine of the fourth embodiment, the rotating electrical machine of the first embodiment is provided with a field winding between the first rotor core and the second rotor core. A field winding is provided to face the bottom and the bottom of the second rotor core.
まず、図18〜図25を参照して第4実施形態の回転電機の構成について説明する。 First, the configuration of the rotating electrical machine of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
図18に示すように、回転電機4は、固定子コア40と、固定子巻線41と、第1回転子コア42と、第2回転子コア43と、第3回転子コア44と、界磁巻線450、451と、ヨーク452、453と、シャフト46とを備えている。
As shown in FIG. 18, the rotating electrical machine 4 includes a
図19に示す固定子コア40及び固定子巻線41は、第1実施形態の固定子コア10及び固定子巻線11と同一構成である。第1実施形態と界磁巻線の構成が異なるため、固定子コア10及び固定子巻線11に比べ軸方向寸法が小さくなっている。
The
図20及び図21に示す第1回転子コア42及び第2回転子コア43は、第1実施形態の第1回転子コア12及び第2回転子コア13と同一構成である。第1実施形態と界磁巻線の構成が異なるため、底部420、430の断面形状が異なっている。また、軸方向突出部121b、131bに比べ、軸方向突出部421b、431bの軸方向寸法が小さくなっている。
The
図22に示す第3回転子コア44は、第1実施形態の第3回転子コア14と同一構成である。第1実施形態と界磁巻線の構成が異なるため、第3回転子コア14に比べ、軸方向の寸法が小さくなっている。
The
図23及び図24に示す界磁巻線450、451は、電流が流れることで第1回転子コア12及び第2回転子コア13に磁極を形成するための同一方向の磁束を発生する円環状の部材である。
The
ヨーク452、453は、磁路の一部を構成するとともに、界磁巻線450、451を保持する磁性材からなる有底円筒状の部材である。具体的には、鉄によって一体的に構成される部材である。ヨーク452、453は、底部452a、453aと、外壁部452b、453bとを備えている。
The
図22に示す底部452aは、界磁巻線450を保持し、シャフト46が接触することなく挿通する円板状の部位である。底部452aは、シャフト46が接触することなく挿通する、軸方向に貫通する孔部452cを備えている。
A bottom 452a shown in FIG. 22 is a disk-shaped portion that holds the field winding 450 and is inserted through the
外壁部452bは、底部452aの軸方向端面の外周部に設けられる円環状の部位である。
The
図24に示す底部453aは、界磁巻線451を保持し、シャフト46が接触することなく挿通する円板状の部位である。底部453aは、シャフト46が接触することなく挿通する、軸方向に貫通する孔部453cを備えている。
A
外壁部453bは、底部453aの軸方向端面の外周部に設けられる円環状の部位である。
The
図25に示すように、第1回転子コア42は、第3回転子コア44の一端側から、突出部421の外周面が外周面保持部440に接触するとともに、突出部421の側面が側面保持部441に接触するように第3回転子コア44に組付けられる。第2回転子コア43は、突出部431が突出部421と周方向に交互になるようにした状態で、第3回転子コア44の他端側から、突出部431の外周面が外周面保持部440に接触するとともに、突出部431の側面が側面保持部441に接触するように第3回転子コア44に組付けられる。界磁巻線450の保持されたヨーク452は、第3回転子コア44の一端側から、第1回転子コア42の組付けられた第3回転子コア44の一端面及び固定子コア40の一端面を覆うように固定子コア40に組付けられる。界磁巻線451の保持されたヨーク453は、第3回転子コア44の他端側から、第2回転子コア43の組付けられた第3回転子コア44の他端面及び固定子コア40の他端面を覆うように固定子コア40に組付けられる。そして、ヨーク452、453の孔部452c、453cに接触することなく、第1回転子コア42の孔部420b及び第2回転子コア43の孔部430bにシャフト46が固定される。
As shown in FIG. 25, the
図18に示すように、第3回転子コア44に組付けられシャフト46に固定された第1回転子コア42及び第2回転子コア43は、第3回転子コア44の外周面を、間隔をあけて固定子コア40の内周面と対向させた状態で回転可能に設けられている。
As shown in FIG. 18, the
次に、図18を参照して第4実施形態の回転電機の動作について説明する。 Next, the operation of the rotating electrical machine of the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図18において、界磁巻線450、451に直流電流が供給されると、第1回転子コア42と第2回転子コア43の突出部に、それぞれ異なる極性の磁極が形成される。突出部に形成された磁極の発生する磁束は、第3回転子コア44を介して固定子コア40に流れる。この状態で固定子巻線41に交流電流が供給されると、突出部に形成された磁極の発生する磁束と固定子巻線41に流れる電流が鎖交し、第3回転子コア44に組付けられた第1回転子コア42及び第2回転子コア43に、トルクが発生する。
In FIG. 18, when a direct current is supplied to the
次に、第4実施形態の回転電機の効果について説明する。 Next, the effect of the rotating electrical machine of the fourth embodiment will be described.
第4実施形態によれば、第1実施形態と同一構成を有することにより、その同一構成に対応した第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to the fourth embodiment, by having the same configuration as that of the first embodiment, the same effect as that of the first embodiment corresponding to the same configuration can be obtained.
第4実施形態によれば、第1実施形態のようにスリップリング等を介して界磁巻線に直流電流を供給する必要がない。そのため、回転電機の構成を簡素化することができる。 According to the fourth embodiment, it is not necessary to supply a direct current to the field winding via a slip ring or the like as in the first embodiment. Therefore, the configuration of the rotating electrical machine can be simplified.
なお、第1〜第4実施形態では、第1回転子コア及び第2回転子コアが6つの突出部を有する例を挙げているが、これに限られるものではない。第1回転子コア及び第2回転子コアは、複数の突出部を有していればよい。 In the first to fourth embodiments, the example in which the first rotor core and the second rotor core have six protrusions is given, but the present invention is not limited to this. The 1st rotor core and the 2nd rotor core should just have a some projection part.
第1〜第4実施形態では、回転電機が電力を供給されることでトルクを発生する機器である例を挙げているが、これに限られるものではない。回転電機は、駆動力を供給されることで電力を発生する機器であってもよい。同様の構成を適用することができ、同様の効果を得ることができる。 In 1st-4th embodiment, although the example which is an apparatus which generate | occur | produces a torque when a rotary electric machine is supplied with electric power is given, it is not restricted to this. The rotating electrical machine may be a device that generates electric power when supplied with a driving force. A similar configuration can be applied, and a similar effect can be obtained.
第1〜第4実施形態では、第3固定子コアが円環状の電磁鋼板を板厚方向に積層して構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。第3固定子コアは、帯状の電磁鋼板を螺旋状に巻きながら板厚方向に積層して構成されていてもよい。 In the first to fourth embodiments, an example is described in which the third stator core is configured by laminating annular electromagnetic steel plates in the plate thickness direction, but is not limited thereto. The third stator core may be configured by laminating a belt-shaped electromagnetic steel sheet in the thickness direction while spirally winding the steel sheet.
1・・・回転電機、10・・・固定子コア、12・・・第1回転子コア、121・・・突出部、121a・・・径方向突出部、121b・・・軸方向突出部、13・・・第2回転子コア、131・・・突出部、131a・・・径方向突出部、131b・・・軸方向突出部、14・・・第3回転子コア、140・・・外周面保持部、141・・・側面保持部、143・・・連結部、15・・・界磁巻線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary electric machine, 10 ... Stator core, 12 ... 1st rotor core, 121 ... Protrusion part, 121a ... Radial direction protrusion part, 121b ... Axial direction protrusion part, DESCRIPTION OF
Claims (7)
径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を複数有する第1回転子コア(12、22、42)と、
径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を前記第1回転子コアと同数有し、前記第1回転子コアに対して互いに突出部が周方向に交互になるように配置される第2回転子コア(13、23、43)と、
前記第1回転子コアの突出部及び前記第2回転子コアの突出部の外周面に接触して外周面を保持する環状の外周面保持部と、周方向に隣接する前記第1回転子コアの突出部と前記第2回転子コアの突出部の間に前記外周面保持部と一体的に設けられ、前記第1回転子コアの突出部の側面と前記第2回転子コアの突出部の側面に接触して側面を保持する側面保持部と、前記第1回転子コアの軸方向突出部及び前記第2回転子コアの軸方向突出部の径方向内側において、軸方向の少なくともいずれかに、周方向に隣接する前記側面保持部を連結する連結部とを有する第3回転子コア(14、24、34、44)と、
電流が流れることで前記第1回転子コア及び前記第2回転子コアに磁極を形成するための磁束を発生する界磁巻線(15、450、451)と、
を有する回転電機。 A stator core (10, 40) provided with a stator winding;
A first rotor core (12, 22, 42) having a plurality of protrusions each including a radial protrusion protruding outward in the radial direction and an axial protrusion protruding in the axial direction. When,
The first rotor core has the same number of protrusions as the first rotor core, each having a radial protrusion protruding outward in the radial direction and an axial protrusion provided in the radial protrusion and protruding in the axial direction. A second rotor core (13, 23, 43) arranged such that the protrusions are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the rotor core;
An annular outer peripheral surface holding portion that holds an outer peripheral surface in contact with an outer peripheral surface of the protruding portion of the first rotor core and the protruding portion of the second rotor core, and the first rotor core adjacent in the circumferential direction Between the projecting portion of the first rotor core and the projecting portion of the second rotor core. A side surface holding portion that contacts the side surface and holds the side surface, and at least one of the axial directions on the radially inner side of the axially protruding portion of the first rotor core and the axially protruding portion of the second rotor core. A third rotor core (14, 24, 34, 44) having a connecting portion for connecting the side surface holding portions adjacent in the circumferential direction;
Field windings (15, 450, 451) for generating magnetic flux for forming magnetic poles in the first rotor core and the second rotor core by flowing current;
Rotating electric machine having
前記回転電機は、
固定子巻線が設けられる固定子コアと、
径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を複数有する第1回転子コアと、
径方向外側に突出する径方向突出部と、径方向突出部に設けられ、軸方向に突出する軸方向突出部とを備えた突出部を前記第1回転子コアと同数有し、前記第1回転子コアに対して互いに突出部が周方向に交互になるように配置される第2回転子コアと、
前記第1回転子コアの突出部及び前記第2回転子コアの突出部の外周面に接触して外周面を保持する環状の外周面保持部と、周方向に隣接する前記第1回転子コアの突出部と前記第2回転子コアの突出部の間に前記外周面保持部と一体的に設けられ、前記第1回転子コアの突出部の側面と前記第2回転子コアの突出部の側面に接触して側面を保持する側面保持部と、前記第1回転子コアの軸方向突出部及び前記第2回転子コアの軸方向突出部の径方向内側において、軸方向の少なくともいずれかに、周方向に隣接する前記側面保持部を連結する連結部とを有する第3回転子コア(34)と、
電流が流れることで前記第1回転子コア及び前記第2回転子コアに磁極を形成するための磁束を発生する界磁巻線と、
を有し、
前記第3回転子コアは、前記外周面保持部と、前記側面保持部と、周方向に隣接して設けられることがないように形成された前記連結部とを有する1種類の電磁鋼板を、前記第1回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部、並びに、前記第2回転子コアの径方向突出部及び軸方向突出部に応じて周方向に位置をずらし板厚方向に積層して構成される回転電機の製造方法。 A method of manufacturing a rotating electrical machine,
The rotating electric machine is
A stator core provided with a stator winding;
A first rotor core having a plurality of protrusions each including a radial protrusion protruding outward in the radial direction and an axial protrusion provided in the radial protrusion and protruding in the axial direction;
The first rotor core has the same number of protrusions as the first rotor core, each having a radial protrusion protruding outward in the radial direction and an axial protrusion provided in the radial protrusion and protruding in the axial direction. A second rotor core arranged so that the protrusions are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the rotor core;
An annular outer peripheral surface holding portion that holds an outer peripheral surface in contact with an outer peripheral surface of the protruding portion of the first rotor core and the protruding portion of the second rotor core, and the first rotor core adjacent in the circumferential direction Between the projecting portion of the first rotor core and the projecting portion of the second rotor core. A side surface holding portion that contacts the side surface and holds the side surface, and at least one of the axial directions on the radially inner side of the axially protruding portion of the first rotor core and the axially protruding portion of the second rotor core. A third rotor core (34) having a connecting portion for connecting the side surface holding portions adjacent in the circumferential direction;
A field winding for generating a magnetic flux for forming magnetic poles in the first rotor core and the second rotor core by passing an electric current;
Have
The third rotor core is made of one type of electrical steel sheet having the outer peripheral surface holding portion, the side surface holding portion, and the connecting portion formed so as not to be provided adjacent to the circumferential direction. The radial and axial protrusions of the first rotor core and the radial and axial protrusions of the second rotor core are shifted in the circumferential direction and stacked in the plate thickness direction. The manufacturing method of the rotary electric machine comprised.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11476741B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotary electric machine |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04165950A (en) * | 1990-10-26 | 1992-06-11 | Nippondenso Co Ltd | Rotor of electric rotating machine for vehicle |
JPH06351206A (en) * | 1993-04-14 | 1994-12-22 | Meidensha Corp | Hybrid excitation-type permanent-magnet synchronous rotating machine |
JPH1141887A (en) * | 1997-07-22 | 1999-02-12 | Denso Corp | Synchronous rotating machine including permanent magnet |
JP2002315284A (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-25 | Sawafuji Electric Co Ltd | Alternator |
JP2015089317A (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | アスモ株式会社 | Armature of rotary electric machine, and rotary electric machine |
-
2015
- 2015-11-18 JP JP2015225595A patent/JP2017099046A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04165950A (en) * | 1990-10-26 | 1992-06-11 | Nippondenso Co Ltd | Rotor of electric rotating machine for vehicle |
JPH06351206A (en) * | 1993-04-14 | 1994-12-22 | Meidensha Corp | Hybrid excitation-type permanent-magnet synchronous rotating machine |
JPH1141887A (en) * | 1997-07-22 | 1999-02-12 | Denso Corp | Synchronous rotating machine including permanent magnet |
JP2002315284A (en) * | 2001-04-06 | 2002-10-25 | Sawafuji Electric Co Ltd | Alternator |
JP2015089317A (en) * | 2013-11-01 | 2015-05-07 | アスモ株式会社 | Armature of rotary electric machine, and rotary electric machine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11476741B2 (en) | 2019-11-11 | 2022-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Rotary electric machine |
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